沉积物中重金属的归一化问题——以Al为例

沉积物的来源、粒度和矿物组成是影响重金属在动力沉积过程中的行为的最显著的因素,用某些参考元素（如Ａｌ、Ｌｉ等）归一化的目的是为了减小沉积物中重金属含量的波动,以揭示人文活动（例如污染）的影响。通过对国内一些河流沉积物中重金属的Ａｌ归一化结果的分析,认为在岩石的风化和变质过程中元素与Ａｌ的相对迁移能力的差异和各种生物过程均可使重金属的Ａｌ归一化值产生显著的变化,在某些情况下Ｍ／Ａｌ值并不一定能准确地描述人类活动对沉积物中重金属的影响。Ａｌ归一化仅能部分地校正粒度分布引起的重金属含量的变化,但不能消除矿物组成的影响。     

西江河口重金属迁移扩散数值模拟的研究

本文以水体中重金属(包括溶解态和颗粒态)的物理迁移过程为基础,建立重金属迁移扩散的数学模式。模式中考虑悬浮物沉降和再悬浮对水体中重金属浓度的影响,并考虑咸潮活动引起悬浮物的絮凝沉淀作用。计算结果表明,这种潮汐河口区重金属迁移扩散模式基本上是成功的。并以镉为例,说明重金属在西江河口区迁移扩散的特点。     

南黄海和东海北部陆架重矿物组合分区及来源

利用大洋-50型海底取样器,在南黄海和东海北部陆架(125°E以西)海上调查获取了海底表层沉积物样品,其中包括1998年以来"黄东海地质地球物理补充调查"和"中韩黄海沉积动力学与古环境演变"2项研究所获得的样品共380个,选取0.063～0.125mm粒级的沉积物,进行碎屑矿物分析,最后选出9个代表性的优势重矿物种的数据为变量,利用Q型聚类(分层聚类)的数学方法,进行聚类组合,在数学统计的基础上,将研究区划分出4个重矿物组合区。客观地反映出黄河物质、长江物质和原地物质的影响范围,同时也体现出物质来源和水动力以及海底风化作用对重矿物分布的影响程度和范围,因而可以得出,在一定的范围内陆架表层沉积物中的重矿物具有趋同的演化效应。     

舟山近岸海域表层沉积物中5种重金属元素的污染及潜在生态风险评价

利用2006年8月采集于舟山本岛南部近岸海域的表层沉积物监测数据,采用Hakanson生态风险指数法,分析了Hg、As、Pb、Cd和Cu等5种重金属元素含量,并进行了潜在生态风险评价,结果表明:舟山近岸海域表层沉积物中Hg、As、Pb和Cd元素的含量均符合国家海洋沉积物质量一类标准;各重金属元素均为低污染水平,潜在生态...     

西北冰洋表层沉积物中重金属的赋存形态研究

用连续提取法对选自西北冰洋的32个表层沉积物进行分析,测定了Cr、Cu、Pb在全样中及其在P1-2、P3、P4、P5中的含量.结果表明随着离岸距离增加,水深加深,Cr、Cu、Pb含量呈增高的趋势.研究区陆架沉积物中Cr、Cu、Pb含量分别为60.66、14.77、16.65μg/g;深海沉积物中Cr、Cu、Pb的含量分别为80.40、41.70、25.62μg/g.元素赋存形态分析表明,Cr、Cu、Pb主要赋存在残渣态,残渣态中三元素的含量平均值分别为64.97、19.67、17.56μg/g,占元素总量的比例分别为93.58%、75.02%和83.76%.三元素在各赋存形态中的含量分布是:Cu为残渣态>有机质和硫化物态>铁锰氧化态>可交换及碳酸盐态;Pb和Cr则为残渣态>铁锰氧化物态>有机质硫化物态>可交换态及碳酸盐态.研究区重金属元素在不同赋存形态中的含量分布与北太平洋深海沉积物中类似.     

威海双岛湾海域重金属的分布特征及生态风险评价

根据2012年双岛湾海域环境调查资料,研究了海水和表层沉积物中重金属的分布特征以及生态风险。结果显示,双岛湾海域海水中的重金属Cu和Pb在湾中部和湾底的部分站位含量较高,Zn和Cr含量在湾底最高、湾外最低,Cd和Hg在湾底和湾外的含量均高于湾中部,As的分布比较均匀;除Zn和Pb外,其余重金属含量均高于周边其他海域。双岛湾海域沉积物中重金属含量较低,与区域背景值相近,其中重金属Hg和Cd在湾内沉积作用明显,而Cu、Pb和Cr在湾外沉积作用比较明显。相关性分析表明,有机碳含量对双岛湾沉积物中的重金属分布影响不大。生态风险评价结果表明,双岛湾海域海水未受到重金属的污染;表层沉积物中重金属存在中低度的生态风险,具有潜在的不利生物毒性效应,重金属毒性大小依次为Pb>As>Cu>Hg>Cr=Cd>Zn。     

东山湾表层沉积物5种重金属元素含量分布及其与主要环境因子的关系

根据2011年8月福建东山湾12个站位表层沉积物中5种重金属含量调查,探讨了它们的分布趋势、相互关系、影响因素,并运用潜在生态风险指数法对重金属污染进行风险评价.结果表明,该海域表层沉积物中重金属Cu含量变化范围在5.53～22.40 mg/kg之间,平均值为15.10 mg/kg;Pb含量变化范围在28.9～42.6 mg/kg之间,平均值为35.0 mg/kg;Zn含量变化范围在34.8～133.9 mg/kg之间,平均值为95.9 mg/kg;Cd含量变化范围在0.031～0.078 mg/kg之间,平均值为0.059 mg/kg;Cr含量变化范围在19.2～91.8 mg/kg之间,平均值为62.5 mg/kg.重金属含量的分布呈现湾顶（3、11号站）高、湾外（7号站）低的格局;沉积物中有机质对重金属含量的分布起着重要作用;重金属Cu、Zn和Cr的含量随着沉积物粗颗粒组分（63～2 000μm）含量的增大而降低,成负相关关系（p〈0.05）;Cr的含量随着粘土组分（〈1μm）含量的增大而增大,成正相关关系（p〈0.05）.除了湾顶3号站Cr（含量为91.8 mg/kg）以外,其他重金属元素含量均符合《海洋沉积物质量》一类标准;各元素潜在生态危害系数Ei r大小顺序为Cd〉Pb〉Cu〉Cr〉Zn,所有站位重金属潜在生态危害指数RI均远小于90,属低度生态风险,表明东山湾沉积环境基本良好.     

东海三个倾倒区表层沉积物重金属富积特征及其潜在生态风险评价

根据2003年东海吴淞口北倾倒区、椒江口倾倒区和闽江口倾倒区表层沉积物中重金属的监测资料,采用富积系数法和Hakanson潜在生态危害系数法对其富积程度和潜在生态危害程度进行了分析和评价。结果表明:在三个倾倒区表层沉积物所监测的重金属中,Cu和Pb元素的富积程度相对最高,As次之,Hg和Cd元素的富积程度较低。从空间上看,Cu和As元素的富积程度呈现吴淞口北倾倒区<闽江口倾倒区<椒江口倾倒区的特征;而Pb,Cd和Hg元素的富积程度呈现由北向南递增的趋势,即:吴淞口北倾倒区<椒江口倾倒区<闽江口倾倒区。潜在生态危害系数评价结果显示,东海三个倾倒区表层沉积物中的重金属对海洋生态系统的潜在生态危害非常轻微,均属于轻微潜在生态危害范畴,其中轻微潜在生态危害程度相对较重的是As,Cd和Hg元素,Cu和Pb元素的轻微生态危害程度较轻。     

海洋沉积物重金属生态风险评价方法比较及实例验证——以莱州湾为例

利用2016年8月份莱州湾沉积物中Hg、Cd、Pb、Cu、As、Cr、Zn监测数据,分别利用单因子污染指数法、潜在生态风险指数法、地积累指数法、沉积物质量基准法、尼梅罗综合指数法、污染负荷指数法等6种沉积物重金属风险评价方法进行评价,以比较沉积物重金属生态风险评估方法的适用性与局限性。结果表明,莱州湾表层沉积物中,重金属Hg、Cd、Pb、Cu、As、Cr和Zn含量分别为0.077 4 mg/kg、0.169 mg/kg、12.1 mg/kg、11.9 mg/kg、11.6 mg/kg、31.1 mg/kg、45.3 mg/kg。不同方法在莱州湾沉积物风险评价结果上存在差异。单因素评价方法中,单因子污染指数法、潜在生态危害指数法、尼梅罗综合指数法的评价结果适中,地累积指数法评价结果偏轻,沉积物质量基准法评价结果偏重。Hg、As、Cd元素的污染评价结果均较大,为主要的污染元素;综合因素评价方法中,污染负荷指数法评价结果风险偏轻,潜在生态危害指数法评价结果适中,内梅罗综合指数法评价结果则倾向偏重。沉积物重金属含量与底栖生物的丰度、生物量的pearson相关系数表明,Hg与底栖生物的生物量呈现显著负相关。6种方法都有自身优缺点和适用范围,但潜在生态危害指数法更适合莱州湾沉积物重金属风险评价。     

Environmental impact of fluidized solidified silt casting on surrounding water bodies

Abstract

With the growing demand for underwater refill engineering, the construction technology of implementing fluidized solidification in underwater pouring has recently received increased attention. However, the environmental impact of underwater casting on surrounding water bodies, especially when the silt is polluted, is still unclear. In this study, a simulated underwater pouring test and a static immersion release test were conducted separately to study the quality of the surrounding water during and after pouring. The results showed that fluidized-solidified silt casting could increase the pH of the surrounding water, even after the pouring had stopped, by approximately 1.0 and the turbidity could reach 200 NTU. No diffusion of Zn and Cu into the surrounding water was observed and while Ni and Cr exhibited slight diffusion, this was at a level well below international water quality standard. During construction, reducing the distance from the seafloor to the bottom of the pouring catheter could reduce the level of pollution. After construction, the use of neutral solidified materials can effectively reduce the pH of the surrounding water and the potential risk of heavy metal dissolution.